(57)【要約】  無方向性電磁鋼板は、Ｃｒ：０．３質量％〜５．３質量％、Ｓｉ：１．５質量％〜４質量％、Ａｌ：０．４質量％〜３質量％、及びＷ：０．０００３質量％〜０．０１質量％を含有する。Ｃ含有量が０．００６質量％以下であり、Ｍｎ含有量が１．５質量％以下であり、Ｓ含有量が０．００３質量％以下であり、Ｎ含有量が０．００３質量％以下であり、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｒ：０．３質量％〜５．３質量％、
Ｓｉ：１．５質量％〜４質量％、
Ａｌ：０．４質量％〜３質量％、及び
Ｗ  ：０．０００３質量％〜０．０１質量％
を含有し、
Ｃ含有量が０．００６質量％以下であり、
Ｍｎ含有量が１．５質量％以下であり、
Ｓ含有量が０．００３質量％以下であり、
Ｎ含有量が０．００３質量％以下であり、
残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とする無方向性電磁鋼板。
【請求項２】
更に、
Ｍｏ：０．００１質量％〜０．０３質量％、
Ｔｉ：０．０００５質量％〜０．００７質量％、及び
Ｎｂ：０．０００２質量％〜０．００４質量％
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１に記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項３】
更に、
Ｖ  ：０．０００５質量％〜０．００５質量％、
Ｚｒ：０．０００３質量％〜０．００３質量％、
Ｃｕ：０．００１質量％〜０．２質量％、
Ｓｎ：０．００１質量％〜０．２質量％、
Ｎｉ：０．００１質量％〜０．２質量％、
Ｓｂ：０．００１質量％〜０．２質量％、
希土類元素：０．０００２質量％〜０．００４質量％、及び
Ｃａ：０．０００５質量％〜０．００６質量％
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１に記載の無方向性電磁鋼板。
【請求項４】
更に、
Ｖ  ：０．０００５質量％〜０．００５質量％、
Ｚｒ：０．０００３質量％〜０．００３質量％、
Ｃｕ：０．００１質量％〜０．２質量％、
Ｓｎ：０．００１質量％〜０．２質量％、
Ｎｉ：０．００１質量％〜０．２質量％、
Ｓｂ：０．００１質量％〜０．２質量％、
希土類元素：０．０００２質量％〜０．００４質量％、及び
Ｃａ：０．０００５質量％〜０．００６質量％
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項２に記載の無方向性電磁鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの鉄心材料に好適な無方向性電磁鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギー化の要請から、無方向性電磁鋼板が使用される電気機器の分野に関し、冷暖房機器のモータ、電気自動車用の駆動モータ等に更なる消費電力の低減が求められている。また、モータ駆動の制御として、電流のＯＮ−ＯＦＦ制御に代わって、インバータによる高調波が重畳されたＰＷＭ（パルス幅変調：pulse width modulation）波形制御が主流になってきている。このため、無方向性電磁鋼板には、優れた高周波特性が求められるようになってきている。【０００３】
従来、無方向性電磁鋼板の高周波鉄損を改善する目的で、Ｓｉ、Ａｌ及びＣｒの含有量を増加させて固有抵抗を上昇させること、及び無方向性電磁鋼板の厚さを極力薄くすることが行われている。これらによれば、渦電流損を低減することができる。【０００４】
しかしながら、Ｃｒが含有されている無方向性電磁鋼板では、製造過程、製造後の加工過程等において、Ｃｒ系炭化物が析出し、鉄損が上昇して劣化しまう。製造過程の焼鈍中にＣｒ系炭化物が析出することがある。また、無方向性電磁鋼板を使用する顧客において、打ち抜き油の燃焼消失、分割コアを製造するための焼きばめ、歪取焼鈍等が行われることがある。これらの加工等は２００℃〜７５０℃程度の比較的低い温度で行われ、その際に結晶粒界にＣｒ系炭化物が析出することがある。【０００５】
そこで、Ｃｒが含有されている無方向性電磁鋼板におけるＣｒ系炭化物の析出を抑制するために、Ｍｏを含有させる技術が提案されている（特許文献１）。しかしながら、この技術では、高価なＭｏの含有量が０．０５質量％以上となっており、材料コストが著しく上昇してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９４４１７号公報
【特許文献２】特開２００７−１６２０６２号公報
【特許文献３】特開平６−１０８１４９号公報
【特許文献４】特開２００２−２４１９０７号公報
【特許文献５】特表２００７−５１６３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、コストの上昇を抑えながら、より一層高周波特性を良好にすることができる無方向性電磁鋼板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の要旨は、以下の通りである。【０００９】
（１）  Ｃｒ：０．３質量％〜５．３質量％、
Ｓｉ：１．５質量％〜４質量％、
Ａｌ：０．４質量％〜３質量％、及び
Ｗ  ：０．０００３質量％〜０．０１質量％
を含有し、
Ｃ含有量が０．００６質量％以下であり、
Ｍｎ含有量が１．５質量％以下であり、
Ｓ含有量が０．００３質量％以下であり、
Ｎ含有量が０．００３質量％以下であり、
残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とする無方向性電磁鋼板。【００１０】
（２）  更に、
Ｍｏ：０．００１質量％〜０．０３質量％、
Ｔｉ：０．０００５質量％〜０．００７質量％、及び
Ｎｂ：０．０００２質量％〜０．００４質量％
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする（１）に記載の無方向性電磁鋼板。【００１１】
（３）  更に、
Ｖ  ：０．０００５質量％〜０．００５質量％、
Ｚｒ：０．０００３質量％〜０．００３質量％、
Ｃｕ：０．００１質量％〜０．２質量％、
Ｓｎ：０．００１質量％〜０．２質量％、
Ｎｉ：０．００１質量％〜０．２質量％、
Ｓｂ：０．００１質量％〜０．２質量％、
希土類元素：０．０００２質量％〜０．００４質量％、及び
Ｃａ：０．０００５質量％〜０．００６質量％
からなる群から選択された少なくとも一種を含有することを特徴とする（１）又は（２）に記載の無方向性電磁鋼板。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、Ｃｒが含有されていても、適切な量のＷが含有されているため、脆化を回避しながら固有抵抗を増大させることができると共に、低コストでＣｒ系炭化物の析出及び磁気時効を抑制して高周波特性を向上することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Ｃｒは、Ｓｉ及びＡｌと同様に、無方向性電磁鋼板の固有抵抗を増大させる。また、Ｃｒは、Ｓｉ及びＡｌとは異なり、無方向性電磁鋼板を脆化させにくい。その一方で、Ｃｒが含まれる無方向性電磁鋼板、特にＣｒ含有量が０．３質量％以上の無方向性電磁鋼板では、２００℃〜７００℃程度の温度でＣｒ系炭化物が析出しやすい。Ｃｒ系炭化物は結晶粒界に薄片状に析出し、磁壁移動の妨げとなる。このため、特に４００Ｈｚ以上の高周波鉄損を著しく劣化させる。Ｃｒ系炭化物は、７５０℃以上の高温では析出せず、２００℃〜７００℃程度の低温で析出する。
【００１４】
そこで、本発明者らは、（Ｃｒ，Ｆｅ）７Ｃ３等のＣｒ系炭化物の析出を抑制する技術について鋭意検討を行った。この結果、Ｃｒの他にＷが含まれている無方向性電磁鋼板では、ＷとＣｒとの相互作用により、Ｃｒ系炭化物の析出が抑制され、鉄損の劣化が抑制されることが判明した。この理由は現時点では明確ではないものの、Ｃｒ系炭化物の析出挙動に、炭化物形成元素であるＷが有効に作用するためであると考えられる。更に、Ｃｒ及びＷの他に、Ｍｏ、Ｔｉ、及び／又はＮｂが含有されていると、これらの元素とＣｒとの相互作用により、Ｃｒ系炭化物の析出がより一層抑制されることも判明した。この理由も現時点では明確ではないものの、Ｃｒ系炭化物の析出挙動に、炭化物形成元素であるＭｏ、Ｔｉ、及び／又はＮｂが有効に作用するためであると考えられる。
【００１５】
なお、詳細は後述するが、Ｃｒ含有量が低い無方向性電磁鋼板にＷが含有されていると、Ｗ系炭化物が析出してしまい、８００℃〜１１００℃程度の温度での再結晶焼鈍が行われても、結晶の成長が阻害されて所望のサイズの結晶粒が得られない。Ｍｏ、Ｔｉ、及びＮｂについても同様である。従って、Ｃｒ含有量は、所定の値以上であることが重要である。なお、上記のように、Ｃｒ系炭化物が析出する温度は低いため、８００℃〜１１００℃程度の温度での再結晶焼鈍では、Ｃｒ系炭化物は析出しない。従って、結晶粒の成長はＣｒ系炭化物によっては阻害されにくい。
【００１６】
また、本発明者らは、適量のＣｒ及びＷが含まれている無方向性電磁鋼板では、例えば２００℃以下でのいわゆる磁気時効、すなわちＦｅ３Ｃ（セメンタイト）の析出も抑制されることを見出した。本発明者らは、更に適量のＭｏ、Ｔｉ、及び／又はＮｂが含有されていると、Ｆｅ３Ｃの析出がより一層抑制されることも見出した。この磁気時効は、モータの回転中の温度上昇に伴って徐々に鉄損が劣化する現象であり、予め磁気時効が生じにくくしておくことが極めて好ましい。
【００１７】
以下、本発明の実施形態について更に詳細に説明する。
【００１８】
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、Ｃｒ：０．３質量％〜５．３質量％、Ｓｉ：１．５質量％〜４質量％、Ａｌ：０．４質量％〜３質量％、及びＷ：０．０００３質量％〜０．０１質量％を含有する。また、Ｃ含有量が０．００６質量％以下であり、Ｍｎ含有量が１．５質量％以下であり、Ｓ含有量が０．００３質量％以下であり、Ｎ含有量が０．００３質量％以下である。そして、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる。
【００１９】
Ｃ含有量が０．００６質量％超であると、適量のＷ等が含有されていてもＣｒ系炭化物の析出を十分に抑制することが困難である。そして、析出したＣｒ系炭化物の影響により高周波特性、特に低温での高周波特性が劣化する。また、Ｃは磁気時効の原因ともなる。従って、Ｃ含有量は０．００６質量％以下とする。一方、工業的にＣ含有量を０．０００５質量％未満まで低下させるためには、多大なコストを要する。従って、Ｃ含有量は０．０００５質量％以上であることが好ましい。
【００２０】
Ｃｒは脆化を回避しながら無方向性電磁鋼板の固有抵抗を増大させる。Ｃｒ含有量が０．３質量％未満であると、この効果を十分に得ることが困難である。また、Ｃｒ含有量が０．３質量％未満であると、Ｗ等の炭化物が析出しやすくなり、再結晶焼鈍における結晶粒の成長が阻害されやすくなる。一方、Ｃｒ含有量が５．３質量％超であると、適量のＷ等が含有されていてもＣｒ系炭化物の析出を十分に抑制することが困難である。そして、析出したＣｒ系炭化物の影響により高周波特性、特に低温での高周波特性が劣化する。従って、Ｃｒ含有量は０．３質量％〜５．３質量％とする。なお、上記の効果を十分に得るために、Ｃｒ含有量は０．５質量％以上であることが好ましく、１．６質量％以上であることがより好ましい。また、Ｃｒ系炭化物の析出を低減するために、Ｃｒ含有量は５．０質量％以下であることが好ましく、２．５質量％以下であることがより好ましく、２．１質量％以下であることがより一層好ましい。
【００２１】
Ｓｉは固有抵抗を増大させて高周波鉄損を改善する。Ｓｉ含有量が１．５質量％未満であると、この効果を十分に得ることが困難である。一方、Ｓｉ含有量が４質量％超であると、脆化により冷間加工が困難となる。従って、Ｓｉ含有量は１．５質量％〜４質量％とする。なお、高周波鉄損をより一層低下させるために、Ｓｉ含有量は２質量％超であることが好ましい。
【００２２】
Ａｌは固有抵抗を増大させて高周波鉄損を改善する。Ａｌ含有量が０．４質量％未満であると、この効果を十分に得ることが困難である。一方、Ａｌ含有量が３質量％超であると、脆化により冷間加工が困難となる。また、Ａｌ含有量が高いほど、磁束密度が低下して劣化する傾向にある。従って、Ａｌ含有量は０．４質量％〜３質量％とする。
【００２３】
Ｍｎ含有量が１．５質量％超であると、脆性が顕著となる。従って、Ｍｎ含有量は１．５質量以下とする。その一方で、Ｍｎ含有量が０．０５質量％以上であると、固有抵抗を効果的に増大させて鉄損を減少させる。従って、Ｍｎ含有量は０．０５質量％以上であることが好ましい。
【００２４】
Ｓ含有量が０．００３質量％超であると、ＭｎＳ等の硫化物の形成が顕著となり、これに伴って磁壁の移動が阻害されて磁気特性が劣化する。従って、Ｓ含有量は０．００３質量％以下とする。一方、工業的にＳ含有量を０．０００２質量％未満まで低下させるためには、多大なコストを要する。従って、Ｓ含有量は０．０００２質量％以上であることが好ましい。
【００２５】
Ｎ含有量が０．００３質量％超であると、窒化物の形成が顕著となり、これに伴って磁気特性が劣化する。また、Ｎ含有量が０．００３質量％超であると、鋼の鋳造時にブリスターと称されるふくれ状の表面欠陥が生じることがある。従って、Ｎ含有量は０．００３質量％以下とする。一方、工業的にＮ含有量を０．０００４質量％未満まで低下させるためには、多大なコストを要する。従って、Ｎ含有量は０．０００４質量％以上であることが好ましい。
【００２６】
ＷはＣと反応して炭化物を形成し、Ｃｒ系炭化物の析出を抑制する。Ｗは磁気時効を抑制することもできる。Ｗ含有量が０．０００３質量％未満であると、これらの効果を十分に得ることが困難であり、多くのＣｒ系炭化物が粒界等に析出する。一方、Ｗ含有量が０．０１質量％超であると、Ｗ系炭化物の量が過剰となって磁性が低下する。従って、Ｗ含有量は０．０００３質量％〜０．０１質量％とする。Ｃｒ系炭化物の析出をより一層抑制するために、Ｗ含有量は０．０００５質量％以上であることが好ましい。また、Ｗ含有量が０．００５質量％であれば十分にＣｒ系炭化物の析出を抑制することができるため、コストの面からＷ含有量は０．００５質量％以下であることが好ましい。なお、Ｓｉ含有量が２質量％以下の無方向性電磁鋼板において、Ｃｒ含有量が０．３質量％未満であると、Ｗ系炭化物の析出に伴って結晶粒の成長が阻害されて磁性が低下する。従って、Ｓｉ含有量が２質量％以下の無方向性電磁鋼板にＷを含有させる場合には、Ｃｒ含有量が０．３質量％以上であることが重要である。
【００２７】
このような本実施形態に係る無方向性電磁鋼板によれば、Ｃｒが含有されていても、適切な量のＷが含有されているため、脆化を回避しながら固有抵抗を増大させることができると共に、低コストでＣｒ系炭化物の析出及び磁気時効を抑制して高周波特性を向上することができる。従って、本実施形態は高周波用途に好適である。
【００２８】
Ｃｒをほとんど含有しない低Ｓｉ系の無方向性電磁鋼板では、Ｗ系炭化物の析出に伴う結晶粒の成長が阻害されるが、本実施形態では、０．３質量％以上のＣｒが含有されているため、Ｗ系炭化物が極めて析出しにくい。このため、Ｗを積極的に活用することで、Ｃｒ系炭化物の析出を抑制して磁気特性を改善することができる。
【００２９】
なお、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板は、更に、Ｍｏ：０．００１質量％〜０．０３質量％、Ｔｉ：０．０００５質量％〜０．００７質量％、及びＮｂ：０．０００２質量％〜０．００４質量％からなる群から選択された少なくとも一種を含有することが好ましい。
【００３０】
Ｍｏは、Ｗと同様に、Ｃと反応して炭化物を形成し、Ｃｒ系炭化物の析出を抑制する。Ｍｏも磁気時効を抑制することができる。Ｍｏ含有量が０．００１質量％未満であると、これらの効果を十分に得にくい。一方、Ｍｏ含有量が０．０３質量％超であると、Ｍｏ系炭化物の量が過剰となって磁性が低下する。従って、Ｍｏ含有量は０．００１質量％〜０．０３質量％であることが好ましい。Ｃｒ系炭化物の析出をより一層抑制するために、Ｍｏ含有量は０．００２質量％以上であることがより好ましい。また、Ｍｏ含有量が０．０２質量％であれば十分にＣｒ系炭化物の析出を抑制することができるため、コストの面からＭｏ含有量は０．０２質量％以下であることがより好ましい。
【００３１】
Ｔｉも、Ｗと同様に、Ｃと反応して炭化物を形成し、Ｃｒ系炭化物の析出を抑制する。Ｔｉも磁気時効を抑制することができる。Ｔｉ含有量が０．０００５質量％未満であると、これらの効果を十分に得にくい。一方、Ｔｉ含有量が０．００７質量％超であると、Ｔｉ系炭化物の量が過剰となって磁性が低下する。従って、Ｔｉ含有量は０．０００５質量％〜０．００７質量％であることが好ましい。Ｃｒ系炭化物の析出をより一層抑制するために、Ｔｉ含有量は０．０００７質量％以上であることがより好ましい。また、Ｔｉ系炭化物の過剰な析出を抑制するために、Ｔｉ含有量は０．００５質量％以下であることがより好ましい。
【００３２】
Ｎｂも、Ｗと同様に、Ｃと反応して炭化物を形成し、Ｃｒ系炭化物の析出を抑制する。Ｎｂも磁気時効を抑制することができる。Ｎｂ含有量が０．０００２質量％未満であると、これらの効果を十分に得にくい。一方、Ｎｂ含有量が０．００４質量％超であると、Ｎｂ系炭化物の量が過剰となって、再結晶焼鈍における結晶粒の成長が阻害される。従って、Ｎｂ含有量は０．０００２質量％〜０．００４質量％であることが好ましい。Ｃｒ系炭化物の析出をより一層抑制するために、Ｎｂ含有量は０．０００３質量％以上であることがより好ましい。また、Ｎｂ系炭化物の過剰な析出を抑制するために、Ｎｂ含有量は０．００３５質量％以下であることがより好ましい。
【００３３】
なお、上記のように、Ｍｏ、Ｔｉ及びＮｂは、Ｗと同様の作用を呈するが、ＷはＭｏ、Ｔｉ及びＮｂよりも効果的である。また、上記の範囲のＭｏ、Ｔｉ及び／又はＮｂが含有されていると、これらのいずれもが含まれていない場合と比較して、Ｗ系炭化物による再結晶焼鈍における結晶粒の成長の阻害がより一層生じにくくなる。従って、Ｍｏ、Ｔｉ及びＮｂからなる群から選択された少なくとも一種が含有されていることが好ましく、これら３種の元素のすべてが含有されていることが特に好ましい。Ｗの他にＭｏ、Ｔｉ及び／又はＮｂが含有されている場合に、特に効果的にＣｒ系炭化物の析出及びセメンタイトの析出（磁気時効）が抑制されるからである。
【００３４】
なお、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板に、更に、Ｖ：０．０００５質量％〜０．００５質量％、Ｚｒ：０．０００２質量％〜０．００３質量％、Ｃｕ：０．００１質量％〜０．２質量％、Ｓｎ：０．００１質量％〜０．２質量％、Ｎｉ：０．００１質量％〜０．２質量％、Ｓｂ：０．００１質量％〜０．２質量％、ＲＥＭ（希土類元素）：０．０００２質量％〜０．００４質量％、及びＣａ：０．０００５質量％〜０．００６質量％からなる群から選択された少なくとも一種が含有されていてもよい。
【００３５】
Ｖも、Ｗと同様に、Ｃと反応して炭化物を形成し、Ｃｒ系炭化物の析出を抑制する。Ｖ含有量が０．０００５質量％未満であると、この効果を十分に得にくい。一方、Ｖ含有量が０．００５質量％超であっても、含有量に見合うだけの効果が得られず、コストの上昇が著しくなる。また、Ｖ系炭化物の量が過剰となって、再結晶焼鈍における結晶粒の成長が阻害されることがある。従って、Ｖ含有量は０．０００５質量％〜０．００５質量％であることが好ましい。
【００３６】
Ｚｒも、Ｗと同様に、Ｃと反応して炭化物を形成し、Ｃｒ系炭化物の析出を抑制する。Ｚｒ含有量が０．０００２質量％未満であると、この効果を十分に得にくい。一方、Ｚｒ含有量が０．００３質量％超であっても、含有量に見合うだけの効果が得られず、コストの上昇が著しくなる。また、Ｚｒ系炭化物の量が過剰となって、再結晶焼鈍における結晶粒の成長が阻害されることがある。従って、Ｚｒ含有量は０．０００２質量％〜０．００３質量％であることが好ましい。
【００３７】
Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ及びＳｂは、集合組織を改善する。これらの元素の各々に関し、含有量が０．００１質量％未満であると、この効果を十分に得にくく、含有量が０．２質量％超であると、コストが増大する。従って、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ及びＳｂの含有量は、それぞれ、０．００１質量％〜０．２質量％であることが好ましい。
【００３８】
ＲＥＭ及びＣａは、粗大なオキシサルファイドを形成してＳを無害化する。ＲＥＭ含有量が０．０００２質量％未満である場合、及びＣａ含有量が０．０００５質量％未満である場合、この効果を十分に得にくい。一方、ＲＥＭ含有量が０．００４質量％超の場合、及びＣａ含有量が０．００６質量％超の場合、コストが増大する。従って、ＲＥＭ含有量は０．０００２質量％〜０．００４質量％であることが好ましく、Ｃａ含有量は０．０００５質量％〜０．００６質量％であることが好ましい。
【００３９】
このように、Ｖ及び／又はＺｒもが含有されていると、Ｃｒ系炭化物の析出を更に抑制することができ、例えば７５０℃以下の低温での磁気時効をより一層抑制することができる。また、これらＷ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｚｒ等は、溶鋼への添加等により無方向性電磁鋼板に含有させることができる。このため、このような無方向性電磁鋼板を工業的に生産することも十分に可能である。
【００４０】
次に、無方向性電磁鋼板を製造する方法について説明する。
【００４１】
先ず、通常の方法で、成分を調整することにより、上記の組成の溶鋼を作製し、この溶鋼から鋳片（スラブ）を作製し、スラブ加熱を行い、熱間圧延を行う。スラブ加熱の温度は特に制限しないが、微細析出物の形成を抑制するために、例えば９５０℃〜１２３０℃程度の低い温度であることが好ましい。熱間圧延により得られる熱延板の厚さは特に制限しないが、例えば０．８ｍｍ〜３．０ｍｍ程度とする。
【００４２】
次いで、熱延板の焼鈍（熱延板焼鈍）を必要に応じて行う。熱延板焼鈍を行うことにより、磁束密度を向上し、ヒステリシス損を低減することができる。熱延板焼鈍の温度は特に制限しないが、例えば、８００℃〜１１００℃程度とすることが好ましい。
【００４３】
その後、冷間圧延を行う。冷間圧延により得られる冷延板の厚さは特に制限しないが、より高い高周波磁気特性を得るために、例えば０．１ｍｍ〜０．３５ｍｍ程度の薄い厚さであることが好ましい。冷延板の厚さを０．３５ｍｍ超とすると、渦電流損が大きくなって高周波鉄損が劣化しやすい。また、冷延板の厚さを０．１ｍｍ未満とすると、生産性が低下しやすい。
【００４４】
冷間圧延後には、冷延板の脱脂を行い、再結晶焼鈍を行うことにより、結晶粒を成長させる。再結晶焼鈍では、例えば連続焼鈍を行う。焼鈍温度は特に制限しないが、例えば８００℃〜１１００℃程度とする。再結晶焼鈍後の結晶粒の粒径は３０μｍ〜１２０μｍ程度であることが好ましい。なお、本実施形態では、再結晶焼鈍の結果、鋼板の全面がフェライト単相の再結晶組織となっていることが好ましい。
【００４５】
続いて、所定の塗布液の塗布及び焼き付けを行うことにより、絶縁被膜を形成する絶縁被膜としては、例えば有機絶縁被膜、無機絶縁被膜、又は無機物質及び有機物質を含む混合絶縁被膜を形成する。
【００４６】
このようにして無方向性電磁鋼板を製造することができる。
【００４７】
製造された無方向性電磁鋼板は、例えば、出荷され、顧客において加工される。この加工では、例えば、鉄心用形状への打ち抜き、積層、焼きばめ、７００℃〜８００℃程度での歪取焼鈍等が行われる。これら一連の加工により、モータのコアを形成することができる。なお、積層後の歪取焼鈍が行われない無方向性電磁鋼板はフロプロセス材とよばれることがあり、歪取焼鈍が行わる無方向性電磁鋼板はセミプロセス材とよばれることがある。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明者らが行った実験について説明する。これらの実験における条件等は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した例であり、本発明は、これらの例に限定されるものではない。【００４９】
先ず、実験室の真空炉を用いて、表１及び表２に示す成分を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる溶鋼を作製し、この溶鋼の鋳造を行って素鋼材を得た。表１中で太線で囲まれている数値は、当該数値が本発明で規定する範囲から外れていることを示す。次いで、素鋼材の熱間圧延を行って、厚さが２ｍｍの熱延板を得た。その後、１０００℃で１分間、Ｎ２ガス雰囲気中で熱延板焼鈍を行った。続いて、酸洗及び冷間圧延を行って、厚さが０．３０ｍｍの冷延板を得た。次いで、５０％のＨ２ガス及び５０％Ｎ２ガスの混合ガス雰囲気中で再結晶焼鈍を行った。この再結晶焼鈍では、１０００℃で３０秒間の均熱処理を行った。その後、再結晶焼鈍後の鋼板から一辺の長さが１００ｍｍの試料を打ち抜いた。【００５０】
【表１】
2011105327.tif 000002
【００５１】
【表２】
2011105327.tif 000003
【００５２】
そして、各試料について鉄損及び磁束密度を測定した。鉄損としては、周波数が４００Ｈｚ、最大磁束密度が１．０Ｔの条件下での鉄損（Ｗ１０／４００）を測定した。また、圧延方向に磁化したときの値とこれに垂直な方向（板幅方向）に磁化したときの値との平均値を算出した。また、磁束密度としては、周波数が５０Ｈｚ、最大磁化力が５０００Ａ／ｍの条件下での磁束密度（Ｂ５０）を測定した。これらの結果を表３の「熱処理前」の欄に示す。【００５３】
鉄損及び磁束密度の測定後、４５０℃で２時間、Ｎ２ガス雰囲気中で焼鈍を行った。そして、再度、各試料について鉄損及び磁束密度を測定した。この結果を表３の「熱処理後」の欄に示す。【００５４】
【表３】
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【００５５】
表３に示すように、本発明の範囲に属する試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．８、Ｎｏ．１２〜Ｎｏ．１５、Ｎｏ．１７〜Ｎｏ．２１、Ｎｏ．２４〜Ｎｏ．２７、Ｎｏ．２９〜Ｎｏ．３２、Ｎｏ．３４〜Ｎｏ．３７、Ｎｏ．３９〜Ｎｏ．４３、及びＮｏ．４５〜Ｎｏ．５０では、熱処理前後において、低い鉄損を得ることができた。つまり、熱処理前においては、十分な大きさの結晶粒が得られたため低い鉄損を得ることができ、熱処理後においては、Ｃｒ系炭化物の析出等の抑制により低い鉄損を維持することができた。更に、試料Ｎｏ．４３と試料Ｎｏ．４５〜Ｎｏ．５０との比較の結果から、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｓｂ、ＲＥＭ及びＣａからなる群らか選択された少なくとも一種が含有されている場合に、磁束密度が向上することが明らかとなった。【００５６】
一方、試料Ｎｏ．３〜Ｎｏ．４では、Ｃ含有量が高すぎるため、熱処理に伴い多量の炭化物が析出し、鉄損の劣化が顕著であった。試料Ｎｏ．５では、Ｃｒ含有量が低すぎるため、鉄損が大きかった。試料Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１０では、Ｃｒ含有量が高すぎるため、熱処理に伴い多量のＣｒ系炭化物が析出し、鉄損の劣化が顕著であった。試料Ｎｏ．１１では、Ｗ含有量が低すぎるため、熱処理に伴い多量のＣｒ系炭化物が析出し、鉄損の劣化が顕著であった。試料Ｎｏ．１６では、Ｗ含有量が高すぎるため、鉄損が大きかった。試料Ｎｏ．２２〜Ｎｏ．２３では、Ｍｏ含有量が高すぎるため、鉄損が大きかった。試料Ｎｏ．２８では、Ｔｉ含有量が高すぎるため、鉄損が大きかった。試料Ｎｏ．３３では、Ｎｂ含有量が高すぎるため、鉄損が大きかった。試料Ｎｏ．３８では、Ｖ含有量が高すぎるため、Ｖ系炭化物が過剰に析出し、再結晶焼鈍における結晶粒の成長が阻害され、Ｖ以外の成分が同等の試料Ｎｏ．３４〜Ｎｏ．３７よりも鉄損が高くなってしまった。試料Ｎｏ．４４では、Ｚｒ含有量が高すぎるため、Ｚｒ系炭化物が過剰に析出し、再結晶焼鈍における結晶粒の成長が阻害され、Ｚｒ以外の成分が同等の試料Ｎｏ．３９〜Ｎｏ．４３よりも鉄損が高くなってしまった。なお、試料Ｎｏ．３８及びＮｏ．４４の鉄損それ自体は、一部の本発明例よりも低くなっているが、含有量に見合うだけの効果は得られておらず、コストの上昇が著しい。【００５７】
また、表３に示すように、Ｗ含有量のみが相違する試料Ｎｏ．１１〜Ｎｏ．１６の間では、Ｗ含有量が本発明範囲の下限未満の試料Ｎｏ．１１において、熱処理に伴う鉄損の劣化が顕著であった。このことから、Ｗが、熱処理に伴う鉄損の劣化を抑制していることが明らかである。また、Ｗ含有量が低めの試料Ｎｏ．３０〜Ｎｏ．３２においても、適量のＭｏ、Ｔｉ及びＮｂが含有されていたため、熱処理に伴う鉄損の劣化がほとんど抑制された。このことから、所定量のＭｏ、Ｔｉ及びＮｂが含有されていると、特に効果が大きいことが明らかである。更に、試料Ｎｏ．３４〜Ｎｏ．３７、及びＮｏ．３９〜Ｎｏ．４３では、適量のＶ及びＺｒが含まれていたため、鉄損が特に低かった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、例えば、電磁鋼板製造産業及び電磁鋼板利用産業において利用することができる。
【国際調査報告】
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